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Niveau seconde
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Moments des forces

Posté par
Souleymane1
07-05-22 à 17:04

Salut à tous, j'ai rencontre quelques difficultés sur cet exercice, au niveau du calcul du moment. Je veux des explications pour mieux comprendre, merci d'avance.
                 Exercice
Une tige homogène AB de longueur l et de poids P est mobile autour d'un axe horizontal ∆ perpendiculaire à cette tige en son milieu O.
On applique à l'extrémité A une force F1 perpendiculaire à la tige et à l'extrémité B une force F2 verticale faisant un angle a avec la tige.
1)  Calculer les moments des forcés exercées sur la tige par rapport à l'axe ∆.
Données:  a: 30°, l: 10cm, F1: 1N, P: 1N et F2: 3N.
2) Montrer que la tige n'est pas en équilibre.
Précisé le sens dans lequel elle tourne.

Moments des forces

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 07-05-22 à 17:12

J'ai calculé les autre moment qui suit.
Moment de F1
M(F1)= F1×AO
M(F1)= 1N×5.10-2m
M(F1)= 0,05N.m
Moment de P est nul car P est perpendiculaire à l'axe ∆.
M(P)= 0N.m
Maintenant c'est le moment de F2 que je sais pas comment faire. Et je veux explication merci

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 07-05-22 à 18:40

Bonjour
Tu peux commencer par remarquer que le moment de F2 par rapport à l'axe de rotation est négatif car la force F2, si elle était seule, ferait tourner la tige dans le sens négatif.
Pour le calcul : as-tu étudié en cours la notion de bras de levier ?

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 07-05-22 à 20:30

La force F2 est verticale et un angle a=30° comment faire pour calculer son moment étant donné que M(F2)= F2×d
Dont d est la distance qui separe F2 à l'axe ∆.

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 07-05-22 à 20:33

Ce document, en particulier les schémas, devraient t'aider :

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 08-05-22 à 11:21

Merci pour le document, ce que je veux savoir est comment fait-on pour calculer le moment de F2, car la force la F2 fait un angle  de 30° doit-on calculer cosinus ou sinus pour trouver la distance qui separe F2 à ∆ ? Merci de m'expliquer.

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 08-05-22 à 13:49

C'est expliqué sur le document que je t'ai fourni ! Essaie de réfléchir !

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 09-05-22 à 00:00

J'ai fait les projections pour obtenir un triangle rectangle afin de trouver la distance pour calculer le moment en voici sur le schéma.

Moments des forces

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 09-05-22 à 00:09

Ici j'ai la projection de O qui donne O' donc j'ai le triangle OBO' et je calcul OB/O'B= cos
OB= O'B×cos30
Et pourtant je ne connais pas la mesure de O'B

Moments des forces

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 09-05-22 à 13:43

Tu n'as pas bien compris la notion de bras de levier. A partir de O, intersection de l'axe de rotation avec le plan de figure contenant \vec{F_2}, tu t'intéresses au projeté orthogonal de O sur la droite définissant la direction de la force : le point H. Le bras de levier est la distance d=OH.

Moments des forces

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 09-05-22 à 14:28

Salut, donc si la distance d= OH alors pour déterminer OH j'aurai, OH/OB= tan30
Ce qui donne OH= 5.10-2×tan30
OH= 2,88.10-2m
C'est cela que j'ai trouvé donc le moment de F2 maintenant sera
M(F2)= -3×2,88.10-2
M(F2)= -0.08N.m
Vérifier si c'est bien ça

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 09-05-22 à 19:57

Citation :
OH/OB= tan30

Tu es bien sûr de cette formule ? Quelle est l'hypoténuse dans le triangle rectangle (OHB) ?

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 10-05-22 à 00:06

L'hypoténuse peut être OB, mais si c'est OB qui l'hypoténuse je ne connais pas le côté HB pour calculer.

Posté par
Souleymane1
re : Moments des forces 10-05-22 à 08:48

OH/OB= sin30
OH= OB×sin30
OH= 5.10-2×sin30
OH= 0,02m
M(F2)= -3×0,02
M(F2)= -0,06N.m
C'est ce que j'ai fait

Posté par
vanoise
re : Moments des forces 10-05-22 à 12:30

La méthode est correcte mais il ne faut pas arrondir les résultats intermédiaires à un seul chiffre significatif. Dans ce cas, les arrondis de calculs successifs risquent de conduire à des résultats totalement faux ! Arrondir OH à 2cm quand le calcul conduit à 2,5cm conduit à un moment de -6.10-2N.m au lieu de 7,5.10-2N.m



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